一种FPGA引脚分配设计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种FPGA引脚分配设计方法及装置，该方法包括：确定设计顶层输入输出端口信息文件、与所使用FPGA的型号相对应的器件可用引脚信息文件；运行FPGA引脚图形模板数据库生成脚本以读取这两个文件，从而生成用于图形化界面分配FPGA引脚的FPGA引脚图形模板数据库；运行带有图形界面的FPGA引脚分配软件，以将该数据库的文件中、设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况，以图形界面进行显示；根据外部基于图形界面的操作，修改该分配情况并更新到上述数据库的文件中，以完成FPGA引脚分配设计。先自动化进行引脚预分配，再人工按需进行引脚分配调整，使得人工投入大大减小，故本方案能够提高FPGA设计效率。

A Design Method and Device of Pin Allocation in FPGA

【技术实现步骤摘要】
一种FPGA引脚分配设计方法及装置
本专利技术涉及计算机
，特别涉及一种FPGA引脚分配设计方法及装置。
技术介绍
目前，电子信息技术产业发展迅速，对于专用芯片的性能要求越来越高，在集成电路技术迅速进步的同时，集成电路的复杂度呈指数增加，研发生产周期大幅延长，不能很好的适应多变的市场需求。FPGA(Field－ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)提供了一种可以灵活实现电路的方法，平衡了产品研发周期和产品性能之间的矛盾。但由于将许多功能都集中在一块FPGA中，导致FPGA引脚数量巨大。目前，在FPGA工程代码设计过程中，由于输入输出端口的摆放位置是有相互关联的，不同端口有不同的电平要求，且FPGA引脚有多种类别以满足不同的端口需要，端口引脚分配文件需要人工全手动编写，故当修改前端设计代码、布局布线、输入输出端口调整等时，工作人员需要多次修改FPGA引脚分配文件。可见，这一FPGA引脚分配设计过程繁琐且重复、频繁，浪费了大量的时间，FPGA设计效率低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种FPGA引脚分配设计方法及装置，能够提高FPGA设计效率。为了达到上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：一方面，本专利技术提供了一种FPGA引脚分配设计方法，包括：S1：确定设计顶层输入输出端口信息文件，以及确定与所使用FPGA的型号相对应的器件可用引脚信息文件；S2：运行预先编写好的FPGA引脚图形模板数据库生成脚本，以读取所述设计顶层输入输出端口信息文件和所述器件可用引脚信息文件，从而生成用于图形化界面分配FPGA引脚的FPGA引脚图形模板数据库；S3：运行预先编写好的带有图形界面的FPGA引脚分配软件，以将所述FPGA引脚图形模板数据库的文件中、设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况，以图形界面进行显示；S4：根据外部基于所述图形界面的操作，修改所述设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况；S5：将修改后的所述设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况，更新到所述FPGA引脚图形模板数据库的文件中，以完成FPGA引脚分配设计。进一步地，所述设计顶层输入输出端口信息文件的文件内容，包括：端口组的名字、端口组类型、端口组电平、端口组是否允许分隔、端口的名字、端口附加电平中的任意一种或多种；所述器件可用引脚信息文件的文件内容，包括：引脚BANK编号、BANK内引脚类型、引脚描述信息、引脚编号中的任意一种或多种。进一步地，所述S2包括：运行预先编写好的FPGA引脚图形模板数据库生成脚本，以执行下述操作：对所述设计顶层输入输出端口信息文件的文件内容进行检索，从而以端口组为单位建立一级数据结构，以端口为单位建立二级数据结构，其中，任一一级数据结构均包含至少一个二级数据结构，任一一级数据结构均保存有一端口组的信息，任一二级数据结构均保存有一端口的信息；对所述器件可用引脚信息文件的文件内容进行检索，从而以BANK为单位建立一级数据结构，以器件可用引脚为单位建立二级数据结构，其中，任一一级数据结构均包含至少一个二级数据结构，任一一级数据结构均保存有一BANK的信息，任一二级数据结构均保存有一器件可用引脚的信息；通过查找建立好的数据结构，对端口组进行排序；根据端口组排序结果，依次检索符合各个端口需求的引脚，以对各个端口组内的各个端口进行引脚预分配，并将各个端口的引脚分配情况对应保存在各个端口的二级数据结构中；按照所述FPGA引脚分配软件针对图形模板数据库的格式要求，将得到的数据结构中的数据打印输出，以生成用于图形化界面分配FPGA引脚的FPGA引脚图形模板数据库。进一步地，所述对所述器件可用引脚信息文件的文件内容进行检索，包括：使用正则表达式，对所述器件可用引脚信息文件的文件内容进行检索。进一步地，所述通过查找建立好的数据结构，对端口组进行排序，包括：根据预设的端口组排序规则，通过查找建立好的数据结构，对端口组进行排序，以使排序在前的端口组的优先级不小于排序在后的端口组的优先级；对应地，所述依次检索符合各个端口需求的引脚，包括：按照优先级从高至低、BANK编号从低至高的顺序，依次检索符合各个端口需求的引脚。进一步地，所述将得到的数据结构中的数据打印输出，包括：使用printf函数，将得到的数据结构中的数据打印输出。进一步地，在所述完成FPGA引脚分配设计之后，进一步包括：根据所述FPGA引脚图形模板数据库的文件，生成用于VIVADO的XDC这一约束文件或用于ISE的UCF这一约束文件。另一方面，本专利技术提供了一种FPGA引脚分配设计装置，包括：确定单元，用于确定设计顶层输入输出端口信息文件，以及确定与所使用FPGA的型号相对应的器件可用引脚信息文件；运行单元，用于运行预先编写好的FPGA引脚图形模板数据库生成脚本，以读取所述设计顶层输入输出端口信息文件和所述器件可用引脚信息文件，从而生成用于图形化界面分配FPGA引脚的FPGA引脚图形模板数据库；处理单元，用于运行预先编写好的带有图形界面的FPGA引脚分配软件，以将所述FPGA引脚图形模板数据库的文件中、设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况，以图形界面进行显示；根据外部基于所述图形界面的操作，修改所述设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况；将修改后的所述设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况，更新到所述FPGA引脚图形模板数据库的文件中，以完成FPGA引脚分配设计。进一步地，所述设计顶层输入输出端口信息文件的文件内容，包括：端口组的名字、端口组类型、端口组电平、端口组是否允许分隔、端口的名字、端口附加电平中的任意一种或多种；所述器件可用引脚信息文件的文件内容，包括：引脚BANK编号、BANK内引脚类型、引脚描述信息、引脚编号中的任意一种或多种。进一步地，所述运行单元，用于运行预先编写好的FPGA引脚图形模板数据库生成脚本，以执行下述操作：对所述设计顶层输入输出端口信息文件的文件内容进行检索，从而以端口组为单位建立一级数据结构，以端口为单位建立二级数据结构，其中，任一一级数据结构均包含至少一个二级数据结构，任一一级数据结构均保存有一端口组的信息，任一二级数据结构均保存有一端口的信息；对所述器件可用引脚信息文件的文件内容进行检索，从而以BANK为单位建立一级数据结构，以器件可用引脚为单位建立二级数据结构，其中，任一一级数据结构均包含至少一个二级数据结构，任一一级数据结构均保存有一BANK的信息，任一二级数据结构均保存有一器件可用引脚的信息；通过查找建立好的数据结构，对端口组进行排序；根据端口组排序结果，依次检索符合各个端口需求的引脚，以对各个端口组内的各个端口进行引脚预分配，并将各个端口的引脚分配情况对应保存在各个端口的二级数据结构中；按照所述FPGA引脚分配软件针对图形模板数据库的格式要求，将得到的数据结构中的数据打印输出，以生成用于图形化界面分配FPGA引脚的FPGA引脚图形模板数据库。进一步地，所述运行单元，用于使用正则表达式，对所述器件可用引脚信息文件的文件内容进行检索。进一步地，所述运行单元，用于根据预设的端口组排序规则，通过查找建立好的数据结构，对端口组进行排序，以使排序在前的端口组的优先级不小于排序在后的端口组的优先级；按照优先级从高至低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种现场可编程逻辑门阵列FPGA引脚分配设计方法，其特征在于，包括：S1：确定设计顶层输入输出端口信息文件，以及确定与所使用FPGA的型号相对应的器件可用引脚信息文件；S2：运行预先编写好的FPGA引脚图形模板数据库生成脚本，以读取所述设计顶层输入输出端口信息文件和所述器件可用引脚信息文件，从而生成用于图形化界面分配FPGA引脚的FPGA引脚图形模板数据库；S3：运行预先编写好的带有图形界面的FPGA引脚分配软件，以将所述FPGA引脚图形模板数据库的文件中、设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况，以图形界面进行显示；S4：根据外部基于所述图形界面的操作，修改所述设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况；S5：将修改后的所述设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况，更新到所述FPGA引脚图形模板数据库的文件中，以完成FPGA引脚分配设计。

【技术特征摘要】
1.一种现场可编程逻辑门阵列FPGA引脚分配设计方法，其特征在于，包括：S1：确定设计顶层输入输出端口信息文件，以及确定与所使用FPGA的型号相对应的器件可用引脚信息文件；S2：运行预先编写好的FPGA引脚图形模板数据库生成脚本，以读取所述设计顶层输入输出端口信息文件和所述器件可用引脚信息文件，从而生成用于图形化界面分配FPGA引脚的FPGA引脚图形模板数据库；S3：运行预先编写好的带有图形界面的FPGA引脚分配软件，以将所述FPGA引脚图形模板数据库的文件中、设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况，以图形界面进行显示；S4：根据外部基于所述图形界面的操作，修改所述设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况；S5：将修改后的所述设计顶层输入输出端口FPGA引脚分配情况，更新到所述FPGA引脚图形模板数据库的文件中，以完成FPGA引脚分配设计。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设计顶层输入输出端口信息文件的文件内容，包括：端口组的名字、端口组类型、端口组电平、端口组是否允许分隔、端口的名字、端口附加电平中的任意一种或多种；所述器件可用引脚信息文件的文件内容，包括：引脚BANK编号、BANK内引脚类型、引脚描述信息、引脚编号中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2包括：运行预先编写好的FPGA引脚图形模板数据库生成脚本，以执行下述操作：对所述设计顶层输入输出端口信息文件的文件内容进行检索，从而以端口组为单位建立一级数据结构，以端口为单位建立二级数据结构，其中，任一一级数据结构均包含至少一个二级数据结构，任一一级数据结构均保存有一端口组的信息，任一二级数据结构均保存有一端口的信息；对所述器件可用引脚信息文件的文件内容进行检索，从而以BANK为单位建立一级数据结构，以器件可用引脚为单位建立二级数据结构，其中，任一一级数据结构均包含至少一个二级数据结构，任一一级数据结构均保存有一BANK的信息，任一二级数据结构均保存有一器件可用引脚的信息；通过查找建立好的数据结构，对端口组进行排序；根据端口组排序结果，依次检索符合各个端口需求的引脚，以对各个端口组内的各个端口进行引脚预分配，并将各个端口的引脚分配情况对应保存在各个端口的二级数据结构中；按照所述FPGA引脚分配软件针对图形模板数据库的格式要求，将得到的数据结构中的数据打印输出，以生成用于图形化界面分配FPGA引脚的FPGA引脚图形模板数据库。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述器件可用引脚信息文件的文件内容进行检索，包括：使用正则表达式，对所述器件可用引脚信息文件的文件内容进行检索；和/或，所述通过查找建立好的数据结构，对端口组进行排序，包括：根据预设的端口组排序规则，通过查找建立好的数据结构，对端口组进行排序，以使排序在前的端口组的优先级不小于排序在后的端口组的优先级；对应地，所述依次检索符合各个端口需求的引脚，包括：按照优先级从高至低、BANK编号从低至高的顺序，依次检索符合各个端口需求的引脚；和/或，所述将得到的数据结构中的数据打印输出，包括：使用printf函数，将得到的数据结构中的数据打印输出。5.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，在所述完成FPGA引脚分配设计之后，进一步包括：根据所述FPGA引脚图形模板数据库的文件，生成用于VIVADO的XDC这一约...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鑫鑫，姜凯，李朋，于治楼，
申请(专利权)人：山东浪潮人工智能研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37